题目

（12分）如图所示，固定的光滑竖直圆形圆形轨道，其半径为R，在它的底端静止一个质量为m小球，现给小球一个水平冲量，使小球始终不离开圆形轨道在竖直圆内运动，试求冲量应满足的条件？  答案：解析：当小球运动到与竖直圆的高度为圆的半径R时速度为零，设小球的初速度为，由机械能守恒得由动量定理得   解得当小球的动量较大时，小球刚好通过最高点的速度为，由牛顿第二定律可得：再由机械能守恒列式有：由动量定理得解得所以冲量I；I（2010•牡丹江）运动会前夕，小明和小亮相约晨练跑步．小明比小亮早1分钟离开家门，3分钟后迎面遇到从家跑来的小亮．两人沿滨江路并行跑了2分钟后，决定进行长跑比赛，比赛时小明的速度始终是180米/分，小亮的速度始终是220米/分．下图是两人之间的距离y（米）与小明离开家的时间x（分钟）之间的函数图象，根据图象回答下列问题：（1）请直接写出小明和小亮比赛前的速度；（2）请在图中的（ ）内填上正确的值，并求两人比赛过程中y与x之间的函数关系式；（不用写自变量x的取值范围）（3）若小亮从家出门跑了14分钟后，按原路以比赛时的速度返回，则再经过多少分钟两人相遇？